(57)【要約】【課題】負荷設備契約は電気料金の殆どが基本料金になるので、負荷設備契約を変更して本考案に係る節電装置を電力供給の一次側の主幹ブレーカに接続して開閉器契約にすることで経費の節減を図る。【解決手段】一次側に電力供給される電流感知器１と、供給された電流を検出する電流検出器２〜１１と、電流検出器に接続した電流設定スイッチ１２〜２２を制御するマイコンと、電流設定スイッチを検出するスイッチＡ〜Ｊを制御するマイコンと、電流検出の接点２２〜５１を制御するマイコンと、二次側電流が設定電流値をオーバーした場合に切り替え用リレースイッチ又はマグネットスイッチＫ，Ｌと、前記切り替え用リレースイッチ又はマグネットスイッチの接点５２〜５４，５６〜５８から構成されることを特徴とする節電装置。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一次側に電力供給される電流感知器１と、供給された電流を検出する電流検出器と、電流検出器に接続した電流設定スイッチを制御するマイコンと、電流設定スイッチを検出するスイッチＡ〜Ｊを制御するマイコンと、電流検出の接点を制御するマイコンと、二次側電流が設定電流値をオーバーした場合に切り替え用リレースイッチ又はマグネットスイッチと、前記切り替え用リレースイッチ又はマグネットスイッチの接点により構成されることを特徴とする節電装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、製品の完成のために稼動する機械設備と製品の完成のためには必ずしも運転することが必要とされない負荷設備とを区別して、マイコンで入力されている設定電流値以内で機械設備を稼動させて電力消費を削減するように負荷設備に於いて運転停止を励行して節電することができる節電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製造機械設備を備えてそれを稼動させるために工場に電力会社より供給される供給電力の基本料金の設定は、機械設備の容量で基本料金が設定されている負荷設備契約がある。負荷設備契約に於いては、工場に設備されている機械は、沢山あるがそれは全てが同時には稼動しない場合があっても、工場に設備されている機械の容量で基本契約されるために或る条件では運転しない負荷設備の料金もあらかじめ契約された基本料金の中に含まれ請求されることになる。即ち、基本料金は全ての機械設備が稼働する場合を想定して設定されているので、或る条件の元では運転しない負荷設備の料金も基本料金として含まれる可能性がある。工場で製造される或る製品を工場より出荷できる製品に完成する必要がある場合に、或る製造工程で稼動させる必要がある機械設備を運転すれば製品を完成させるために十分であるとすれば、全ての機械設備の容量で基本料金が設定される負荷設備契約では、電力料金の節減を望めない問題がある。負荷設備契約では前記の基本料金と、実際に或る製造工程で消費した消費電力料金とを加えた金額が負荷設備契約の電力料金となるのに対して、電力供給契約を主開閉器契約（これをブレーカー契約、又はアンペア契約という場合もある。）にすることにより、或る条件の元では運転しない負荷設備の電力料金の削減が可能になる。主開閉器契約により或る製品の完成のために機械設備を稼動設備とし、実際にそれを稼動した消費電力に対応する料金で契約できる利点がある。そのためには主開閉器に本考案の節電装置を設備して、製造工程で運転をしている稼動設備に電力を供給して、その目的のためには必ずしも運転する必要が生じない負荷設備を随時運転停止して停止中の負荷設備の電力料金を節電するという実用的な面もある。
【０００３】
しかし、節電装置を主開閉器契約に適応するものにして供するときには、製造工程で稼動するべき機械設備を運転しながら一方普段は随時使用不使用の運転を切り替えることができるようにする必要がある。稼動設備と負荷設備とを区別し、製造工程では設定電流値以内で稼動設備を常時使用して製品を作りながらも、その稼動設備以外に負荷設備は設定値以内で切り替え運転することで負荷設備の不使用時には温暖化防止にも繋がる節電効果を得る。
【０００４】
本考案は、このような節電方法により主開閉器契約に適応して節電する装置を提供しようとするものである。
【０００５】
この改善策として、特許文献１〜６に示される公報に節電装置、節電方法、節電効果確認方法が公開されている。
【特許文献１】特許第３６２２７４７号公報
【特許文献２】特開２００３−３３３７５０号公報
【特許文献３】特開２００３−１１６２１９号公報
【特許文献４】特開平１１−３３２０９９号公報
【特許文献５】特許第２９３４４１７号公報特開平１０−３０９０３７号公報
【特許文献６】特開２００３−１４９２７１号公報
【特許文献７】特開平１０−０６６３４１号公報
【特許文献８】特許第２９１２９９６号公報特開平０９−２６９８４２号公報
【特許文献９】特許第３２０３４７３号公報特開平０９−１０７６３６号公報
【特許文献１０】特許第３２６８９７号公報特開平１０−３１２２２４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、一次側に供給される供給電力の契約において二次側の負荷設備の合計された最大電流値で電力供給の契約をする場合には、二次側に接続された全ての機械設備の最大電流値の契約料金で電力供給契約する必要があるために前記最大電流値を下回る契約電流値にして電力供給契約することができないので契約料金を節減できないことが低廉な電力供給契約の障害となる点である。一定の目的を実現するために無くてはならない機械設備を稼動させると共に、必ずその目的のために稼動させる稼動設備と稼動させる必要が無い負荷設備とを区分けして、或る負荷設備の稼動を切断してもよく、その目的を達成できる機械設備に電力供給する。電力料金の契約において負荷設備の使用を制御して電力供給契約を節減する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、一次側に電力供給される電流感知器と、２２５Ａ〜３０Ａの電流を検出する電流検出器と、電流検出器に接続した電流設定スイッチと、電流設定スイッチを検出するスイッチと、電流検出の接点と、設定電流オーバー切り替えスイッチと、設定電流オーバー切り替えスイッチの接点から構成される節電装置であることを最も主要な特徴とする。
実施例１の符号を具体的に引用して説明すると一次側に電力供給される電流感知器１と、供給された電流を検出する電流検出器２〜１１と、電流検出器に接続した電流設定スイッチ１２〜２１を制御するマイコンと、電流設定スイッチを検出するスイッチＡ〜Ｊを制御するマイコンと、電流検出の接点２２〜５１を制御するマイコンと、二次側電流が設定電流値をオーバーした場合に切り替え用リレースイッチ又はマグネットスイッチＫ，Ｌと、前記切り替え用リレースイッチ又はマグネットスイッチの接点５２〜５４，５６〜５８により構成されることを特徴とする節電装置である。
【考案の効果】
【０００８】
本考案の節電装置は、主開閉器契約にするために一次側に設けて使用される。電力会社は必要な電力を一次側に供給し、一般的な基本料金の設定の仕方は機械設備の容量で決定される負荷設備契約である。この場合には、機械設備は沢山あるが、同時にすべての機械設備は稼動しなくても一定の機械設備を稼動して目的の製品を完成することができる場合、負荷設備契約をすると稼動しない機械設備の分を含めて全ての機械設備の契約を基本料金として負荷設備契約をしなければならなくなるという不利がある。本考案の効果は、負荷設備契約を主開閉器契約に変更することにより電力料金を削減して節電することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
負荷設備契約を主開閉器契約にして可能な限り稼動する機械設備を制限して、稼動しなくても良い負荷設備は常時接続をしないように制御することによって節電するという目的を、入力側の一次電流と出力側に流れる稼動中の機械設備並びに負荷設備へ供給される二次側の電流の差を検知して、二次側に流れている電流値が設定値より大きな電流値が検知されるときには、負荷設備の稼動を制御することで目的のために必要な機械設備のみを稼動させて、目的を達成するための機械設備の使用は損なわずに電力使用料金を節電するための装置を実現した。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本考案装置の１実施例の回路図である。
【００１１】
契約例を挙げて負荷設備契約について説明すると、或る工場に２．２Kwモータ３０台の設備がある場合に全機械設備は６６Kwである。６６Kwの負荷設備契約料金は、１Kwの契約料金を１，１６０円とすると数１式で求められることに成る。これを主開閉器契約（ブレーカー契約又はアンペア契約）により、２．２Ｋｗモータ３０台の内、同時稼動するモータ２０台を使用して仕事をした場合に数２式で求められる電力料金が計算される。その電力料金の差額を求めると数３式で求められる。つまり、数３式でも求められる差額分は電力料金が削減されるので節電されることになる。
【００１２】
負荷設備契約の場合、２．２Kwモータ３０台で設備された全機械設備６６Kwの負荷設備契約料金は、１Kwの契約料金を１，１６０円とすると数１式で求められる。
【数１】
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【００１３】
主開閉器契約の場合、２．２Ｋｗモータ３０台の内、同時稼動するモータ２０台を使用して仕事をした場合に４４Ｋｗであるからその契約料金は数２式で求められる。
【数２】
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【００１４】
負荷設備契約料金と主開閉器契約料金の差額を求めると数３式で算出される契約料金の差額が求められる。この数３式で求められた差額分は２０台のモータを稼動させた主開閉器契約により節電効果となって経費節減されることになる。
【数３】
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【００１５】
主開閉器契約によって、１２５Ａ契約にするとき主幹ブレーカは１２５Ａである。図１丸記号１に示すマイコン制御されている電流検出器スイッチ２〜１１のうち電流検出器スイッチ６の電流値を１２５Ａに前記マイコンで設定する。図１丸記号２に示すマイコン制御されている電流設定スイッチ１２〜２１のうち電流設定スイッチ１６はＯＦＦとなり、負荷設備オーバー負荷イ，ロの電流を含めて電流値が１２５Ａ以下なら負荷設備の機器は障害なく使用できる。しかし、電流感知器１が１２５Ａ以上を感知すると図１丸記号１のマイコン制御の電流検出器が１２５Ａ以上を検出する。それによってマイコン制御の電流設定スイッチ１６がＯＮになり、マイコン制御の電流設定スイッチを検出するスイッチの接点Ａ〜Ｊの電流検出のスイッチの接点ＥがＯＮになる。接点ＥがＯＮになり、タイムスイッチ５９がＯＮ、警報ブザー６０がＯＮ，警告ランプ６１がＯＮになって１２５Ａ以上の電流が流れていることを報知する。
図１丸記号３に示すマイコンで制御されている電流検出の接点がＯＦＦで、二次側の電流が設定電流値１２５Aを超える場合には、切り替えリレー又はマグネットスイッチＫの接点５２，５３，５４並びにＬの接点５６，５７，５８はＯＦＦとなるので、二次側の電流が設定電流値を超える場合には前記切り替えリレー又はマグネットスイッチＫ，ＬがＯＦＦになる。
【００１６】
オーバー負荷設備イ，ロ共に稼動状態になる場合には、一次側の供給電流値１２５Ａ＋オーバー電流値ｘＡが設定電流値１２５Ａより低い数４式の条件である。
【数４】
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【００１７】
二次側に接続の負荷設備イが稼動状態で接続し、負荷設備ロが稼動しない非接続になる場合には、一次側の供給電流値１２５Ａ＋ｘＡより二次側の負荷設備ロの電流値yＡを引いた電流値が設定電流値１２５Ａより大きい値である数５式の条件である。
【数５】
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【００１８】
負荷設備イが非接続であって、負荷設備ロが接続状態である場合なら、負荷設備イに負荷電流が流れる条件は、次の数６式で表される。
【数６】
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【００１９】
設定電流値が１２５A、一次側に供給されているオーバー電流がxＡ、二次側の負荷設備イがｙA，負荷設備ロｚAの時、負荷設備イ，ロ
が共に稼動しない非接続になる場合には、一次側の供給電流値１２５Ａ＋ｘＡが設定電流値１２５Ａより大きい値である場合である。この条件は数７式により表される。
【数７】
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【００２０】
設定電流値が１２５Ａ，設定電流値１２５Aを超えたオーバー電流値がｘＡ、電流切り替えスイッチＫに流れる二次側ＯＦＦ電流がｙＡ、電流切り替えスイッチLに流れる二次側ＯＦＦ電流がｚＡのとき、数８式の条件で切り替えスイッチＫ，Ｌのコイルに電流が流れなくなる。数８式の条件では、電流切り替えスイッチＫ，Ｌに電気が流れなくなるので、負荷設備イ．ロが運転停止になる。
【数８】
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【００２１】
数９式の条件では、電流切り替えスイッチＫ，Ｌに電気が流れて、オーバー負荷設備イ．ロが運転状態に復帰することになる。
【数９】
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【００２２】
自動復帰するための理論は、一次側電流値より負荷切り替え電流値を引いた電流値が設定電流値より負荷切り替え電流値を引いた電流値より小さい条件で、二次側の負荷設備と共にオーバー負荷設備イ，ロも全て稼動できる状態に自動復帰するようにしたことである。これを、設定電流値が１２５Ａの場合に数１０式で表される。
【数１０】
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【００２３】
設定電流値が１２５Ａの場合に、オーバー負荷設備イ（表１中のオーバー負荷１）、オーバー負荷設備ロ（表１中のオーバー負荷２）の稼動状態を表１に示す。  
【表１】
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【００２４】
実施例１設定電流値１２５Ａの場合を例に、マイコン制御について説明すれば、パソコンソフトよりＵＳＢコードを使って電流値を設定することにより、設定された電流値で一次側電流値が決定される。次に、マイコン制御スイッチのＯＮ，ＯＦＦを設定して、設定電流値より一次側電流値が大きいならば、ＯＮ，小さいならばＯＦＦのスイッチを自動で切り替えることができるようにした。更に、マイコン制御ＯＮ，ＯＦＦのスイッチを設定して、その設定により一次側電流が設定電流値よりオーバーすれば負荷設備イ，ロはＯＦＦになり、設定電流値より低い場合は負荷設備イ，ロ共にＯＮになるので自動復帰する。
【００２５】
このような節電装置の機能を採用したので、稼動設備には影響が及ばない負荷設備の切り替えにより消費電力料金を削減し節電する効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
主開閉器契約に基づいて設定電流値を、マイコンによって入力することができ、電力会社より一時側に供給された電力を設定電流値以内でモータを駆動し、工場で製品を作るのに必要な機械設備の稼動には差し支えない状態で、負荷設備の使用不使用を自動的に制御して設定電流値以内の機械設備の稼動による電力料金を求められる。このようにして本考案装置では、負荷設備契約では基本料金に消費電力料金を加えて求められる電力料金と主開閉器契約で設定電流値以内の機械設備の稼動による電力料金との差額分を削減することができるため、主開閉器契約が認められている工場内のモータ駆動による機械設備に電力を供給して使用している電力料金を削減し、製造設備の稼働率を低下させることなく節電する用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】節電装置の１実施方法を示した回路図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００２８】
１    電流感知器
２〜１１    電流検出器（２２５Ａ〜３０Ａ）
１２〜２１    電流設定スイッチ
Ａ〜Ｊ        電流設定スイッチを検出するスイッチ
２２〜５１    電流検出の接点
Ｋ，Ｌ        設定電流オーバー切り替えスイッチ
５２〜５８    設定電流の接点
５９    タイムスイッチ
６０    警報ブザー
６１    警報ランプ
丸記号１    電流検出器のマイコン制御
丸記号２    電流設定スイッチのマイコン制御
丸記号３    電流設定スイッチを検出するスイッチＡ〜Ｊのマイコン制御
【図１】
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